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聚-γ-谷氨酸是一种由D-谷氨酸和L-谷氨酸单体通过γ-羧基与α-氨基形成的肽键缩合而成的一种聚阴离子类多肽分子。其分子量一般在100～1000kDa之间，相当于500～5000个左右的谷氨酸单体。作为一种生物高分子材料，γ-PGA具有生物可降解性好、可食、对人体和环境无毒害的优点。目前已经确定编码γ-PGA合成酶系的全部基因(pgsB、pgsC、pgsA)。本论文以大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌为宿主进行γ-PGA的异源表达研究。从Bacillus subtilis ZJU-7中克隆得到了pgsB、pgsC、pgsA三个基因，采用了pTrc99a和pXMJ19两种质粒作为载体，分别构建了pTrc99a-pgsBCA和pXMJ19-pgsBCA两个重组表达质粒。选取E.coli JM109、E.coli BL21、Corynebacterium glutamicum RES167为宿主，分别构建了E.coliJM109／pTrc99a-pgsBCA、E.coli BL21／pXMJ19-pgsBCA、Corynebacteriumglutamicum RES167／pTrc99a-pgsBCA、Corynebacterium glutamicumRES167／pXMJ19-pgsBCA共4个重组菌株。并且对各个重组菌株的γ-PGA合成能力进行了鉴定。其中E.coli JM109／pTrc99a-pgsBCA、E.coli BL21／pXMJ19-pgsBCA、Corynebacterium glutamicum RES167／pXMJ19-pgsBCA具备了γ-PGA的合成能力。并且对E.coli BL21／pXMJ19-pgsBCA的培养条件进行了优化。得到了以下的培养基成分：蔗糖10g／L，蛋白胨10g／L，L-谷氨酸10g／L，NaCl10g／L，1mM MnSO4，氯霉素34μg／ml，IPTG 1mM。使用以上的培养基配方，γ-PGA的产量达到了1.17g／L。对本实验室保藏的一株聚-γ-谷氨酸高产菌株(Bacillus subtilis ZJU-7)进行了复壮，从中筛选出一株相对高产的菌株，摇瓶发酵产量达到48 g／L。并且对Bacillus subtilis ZJU-7进行了摇瓶培养条件优化。在此基础上，在15L发酵罐上对发酵过程进行了初步的放大研究，γ-PGA产量达到了23 g／L。针对Bacillus subtilis ZJU-7发酵过程中需要添加大量的蛋白胨引起发酵成本过高的问题，进行了Bacillus subtilis ZJU-7发酵培养基中氮源替代的初步研究，考察了鱼粉、玉米粉等廉价氮源对γ-PGA产量的影响。当使用玉米粉作为氮源时，培养基中氮源成本最低，达到5元／kgγ-PGA。